Преобразователь повышенной частоты

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик1955442Опубликовано 30.08.82. Бюллетень32Дата опубликования описания 05.09.82 по делам извбретеиий и вткрмтий,В. В. Шипицын, В. И. Лузгин, А. А. Рухман, А.В. В. Дрягин, А, В. Абрамов, Д. В. Чуркин и Б. 71 Заявитель 4) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОВЫШЕННОЙ ЧАСТОТЬ- 12 реж Гц ограниченны работатьу замыканиюквивалентногжается времяновления упрто приводит стоты у нее схемы спосо х к коротко увеличении нагрузки снидля восста х вентилей, ч ования. чеи ч Такие близки но при ления ляемое прямы верти р имах узки, отив- ставмости у иннаг о со вл ср Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано для питания магнитострикционных акустических преобразователей, а также различных ультразвуковых технологических установок.Известные схемы преобразователей повышенной частоты состоят из двух тиристорных мостов, в диагоналях переменного тока которых включены коммутируюшие конденсаторы через коммутирующий дроссель, подключенный к диагонали переменного тока мостов встречных вентилей, цепочек последовательно соединенных конденсаторов фильтра и коммутирующих дросселей, а также выходного трансформатора 1.Недостатком известной схемы является ее сложность.15Наиболее близким к предлагаемому является преобразователь повышенной частоты, содержащий подключенные к входным зажимам через фильтровые дроссели два последовательно соединенных моста с зануленным 2 общим выводом и два последовательно соединенных конденсатора фильтра 2.Эта схема не требует соединения вентилей в плече, однако верхний предел рабоЦель изобретения - расширение частотного и нагрузочного диапазона.Для достижения поставленной цели преобразователь, содержащий мостовой управляемый выпрямитель, подключенный к трехфазной питаюшей сети с нулевым выводом, к выводам постоянного тока которого подключены через дроссель фильтра два тиристорных моста, соединенные последовательно и подключенные общей точкой через дроссель к нулевому выводу сети, причем в диагональ переменного тока каждого моста включены коммутирующие конденсатор и дроссель, а параллельно мостам подключены конденсаторы фильтра, снабжен дополнительными коммутируюшими дросселями и конденсаторами, дополнительными конденсаторами и дросселями фильтра выходным трансформа955442 1 о 50 55 3тором, первичная обмотка которого выполнена с вольтодобавочной обмоткой, и встречными вентилями, образующими два моста, в диагональ переменного тока каждого из которых включен коммутирующий дроссель соответствующего тиристорного моста, включенный между основным и дополнительным коммутирующими конденсаторами, причем параллельно каждому тиристорному мосту первичную обмотку трансформатора подключена последовательная цепочка, состоящая из дополнительных конденсатора фильтра и коммутирующего дросселя, общая точка которых соединена с одним выводом постоянно го тока моста встречных вентилей, соединенного другим выводом постоянного тока с общей точкой конденсатора фильтра и дополнительного дросселя фильтра, включенного между указанным конденсатором фильтра и тиристорным мостом, и через другой встречный вентиль - с вольтодобавочной обмоткой, причем свободный конец первичной обмотки соединен с общей точкой конденсаторов фильтра.На чертеже представлена схема преобразователя.Преобразователь содержит мостовой управляемый выпрямитель на тиристорах 1 - 6, к выводам постоянного тока которого подключены через дроссели 7 и 8 фильтра и дополнительные дроссели 9 и 10 фильтра мосты на тиристорах 11 - 18 с коммутирующими основными конденсаторами 19 и 20, дросселями 21, 22 и дополнительными конденсаторами 23 и 24 в диагоналях, причем дроссели включены в диагонали мостов встречных вентилей 25-32, выводы постоянного тока которых подключены к точкам соединения конденсаторов 33 и 34 фильтра с дросселями 9 и 10, а также к точкам соединения дополнительных конденсаторов 35 и 36 фильтра с дополнительными коммутирующими дросселями 37 и 38, общая точка которых соединена с первичной 39 и вольтодобавочной 40 обмотками, причем последняя через другие встречные вентили 41 и 42 соединена с выводами постоянного тока мостов встречных вентилей, а вторичная обмотка 43 подключена к нагрузке 44. Общая точка конденсаторов 33, 34 соединена с нулевым выводом через дроссель 45,Схема работает следующим образом.Если включают тиристоры 9, 12 ток протекает по контуру конденсатора 36 (тиристор 11 - конденсатор 19 - дроссель 21 - конденсатор 23 - тиристор 12 - обмотка 39 - дроссель 38 - конденсатор 36) и формирует в первичной обмотке 39, а следовательно, и в нагрузке 44 синусоидальный ток в течение половины периода собственной частоты коммутирующего контура. Поочередным отпиранием тиристоров 15 и 16, 13 и 14, 17 и 18 ток пропускают по контурам аналогичным описанным выше, при этом в на 4грузке формируют два периода выходнойчастоты. Если эквивалентное сопротивление нагрузки мало, т.е, напряжение на элементах инвертора возрастает, и например, на дросселях 21 и 22, превышает напряжение на обмотке 39 и конденсаторе фильтра 34, то отпираются диоды 26, 28 или 25, 27, и ток рекуперации изменений электромагнитной энергии коммутирующих дросселей и источник питания замыкается по контурам: дроссель 38 - вентиль 27 - дроссель 21 - вентиль 25 - конденсатор 34 - обмотка 39 - дроссель 38 и дроссель 24 - диод 28 - дроссель 21 - вентиль 26 - конденсатор 34 - обмотка 39 - дроссель 38. Ограничение раскачки напряжения наэлементах в другом мосту осуществляется по аналогичным контурам. При возрастании эквивалентного сопротивления нагрузки напряжение на первичной обмотке 39 может достигать величины напряжения на конденсаторах 34 и 33, а с учетом вольтодобавочных витков и превышать. В этом случае диоды 42, 41 отпираются, ток протекает по контуру обмотки 39, 40 - вентиль 42 - конденсатор 34 - обмотка 39, ограничивая напряжение положительной полярности на нагрузке, а по контуру обмотка 39 - конденсатор 33 - вентиль 41 - обмотка 40 - обмотка 39 - при отрицательной. Общая точка зо мостов и конденсаторов фильтра 34, 33 связана с нулем питающей сети через дроссель 45, Он выполнен на замкнутом сердечнике из электротехнической стали. При работе инвертора индуктивность дросселя велика и тем самым пульсацию 150 Гц сглаживают, одновременно выравнивают напряжение на фильтре 33 - 36. При срыве инвертирования на одном из мостов дроссель 45 насыщается за короткий промежуток времени, в течение которого он ограничивает 4 о нарастание тока короткого замыкания и ограничивает возможные напряжения на элементах другого моста. Таким образом, дроссель 45 длительно только сглаживает пульсации, а большие токи пропускает кратковременно, и мощность его значительно меньше 45 дросселей 9, 10, поэтому он не ухудшает весогабаритные показатели преобразователя в целом. К преимуществам предлагаемой схемы относится, во-первых, расширение рабочего диапазона частот до 25 кГц, во-вторых, устойчивая работа преобразователя при резком изменении величины нагрузки в пределах от холостого хода до короткого замыкания, в-третьих, отсутствие последовательно соединенных вентилей в плече моста уменьшает требования к демпфирующим цепям и снижает их установленную мощность на 20- 25 %.955442 Состав пп ТехредТиражВНИИПИ Государстпо делам изобр ,13035, Москва, Ж - 3 иал ППП Патент, г Редактор Е. Па . Заказ 6469/73 Формула изобретенияПреобразователь повышенной частоты, содержащий мостовой управляемый выпрямитель,подключенный к трехфазной питающей сети с нулевым выводом, к выводам постоянного тока которого подключены через дроссели фильтра два тиристорных моста, соединенные последовательно и подключенные общей точкой через дроссель к нулевому выводу сети, причем в диагональ переменного тока каждого моста включены коммутирующие конденсатор и дроссель, а параллельно мостам подключены конденсаторы фильтра, отличающийся тем, что, с целью расширения частотного и нагрузочного диапазона, он снабжен дополнительными коммутирующими дросселями и конденсаторами, дополнительными конденсаторами и дросселями фильтра, выходным трансформатором, первичная обмотка которого выполнена с вольтодобавочной обмоткой, и встречными вентилями, образующими два моста, в диагональ переменного тока каждого из которых включен коммутирующий дроссель соответствующего тиристорно 6го моста, включенный между основным и дополнительным коммутирующими конденсаторами, причем параллельно каждому тиристорному мосту через первичную обмотку трансформатора подключена последовательная цепочка, состоящая из дополнительных конденсатора фильтра и коммутирующего дросселя, общая точка которых соединена с одним выводом постоянного тока моста встречных вентилей соединенного другим выводом постоянного тока с общей точкой 10 конденсатора фильтра и дополнительногодросселя фильтра, включенного между указанным конденсатором фильтра и тиристорным мостом, и через другой встречный вентиль - с вольтодобавочной обмоткой, причем свободный конец первичной обмотки соединен с общей точкой конденсаторов фильтра. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР по за 20 явке2730541/07, кл. Н 02 М 7/55, 1979. 2. Авторское свидетельство СССР392592, кл. Н 02 М 5/42, 197 .Жеребинаас Корректор М. Дем721 Подписноевенного комитета СССРетений и о 1 крытий5, Раушская наб., д. 4/5Ужгород, ул. Проектная, 4